Massa su molla: moto armonico semplice

1 · Prevedi

Se raddoppi la massa appesa alla molla, raddoppia il periodo di oscillazione?

• Il periodo raddoppia.
• Il periodo resta uguale.
• Il periodo aumenta, ma meno del doppio.

2 · Configurazione

1. Apri il preset Massa su molla nel modulo Meccanica. Una palla (la massa) pende da una molla ancorata sopra.
2. Nota la sonda di velocità già agganciata alla massa: riporta la sua velocità istantanea mentre oscilla.
3. Per ogni riga imposta massa e rigidità della molla, tira appena giù la massa, rilasciala e lasciala oscillare e assestarsi.

3 · Raccogli dati

Grafico del periodo T (s) contro la massa m (kg) per le tre prove. La relazione è una retta? Prova a tracciare T contro √m: cosa noti?

4 · Analizza

1. Usando T = 2π√(m/k), calcola il periodo per ogni riga e confrontalo col valore che hai cronometrato nella sandbox.
2. Le righe 1 e 3 hanno masse in rapporto 1:4. Di quale fattore è cambiato il periodo? Corrisponde a √4 = 2?

5 · Estendi

1. Se aumentassi la costante elastica k invece della massa, il periodo crescerebbe o calerebbe? Abbozza l'andamento che ti aspetti.
2. Il pendolo pende visibilmente più in basso sotto la gravità (allungamento d'equilibrio = mg/k), eppure la gravità g non compare in T = 2π√(m/k). Spiega perché il periodo non è influenzato dalla gravità anche se la posizione di equilibrio lo è.

La fisica dietro questo esperimento

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